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柴油发电机作为备用电源的负载计算公式
发布时间:2019-04-18 13:28:41  ▏阅读:

 

 

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柴油发电机作为备用电源的负载计算公式

 

康明斯公司建立以柴油发电机组为备用电源的供电负荷数学模型,在本文中仅以消防负荷计算为例。为便于编程,多处进行了适当的简化和假设,不另说明。若需更详细的技术数据,请与康明斯公司销售部和售后服务站联系。

 

康明斯柴油发电机组机房安装图.png

 

 

一、负荷要求

 

发电机容量大小须满足稳定计算负荷需要

Pjs=Kc·Pe=Pe Prg=K·Pjs=1.2Pe

式中:Prg  待求发电机持续功率(kW)。编程中考虑为单台机。

Pjs  消防设备稳定计算负荷(kW)。

Pe  建筑物内任一防火分区发生火灾时,最大可能开启消防设备之总安装功率(kW)。

为已知量,运行程序时直接键入。编程中Pe≤800kW。Kc 消防设备总需用系数,取Kc=1。K 可靠系数,取K=1.2。

 

二、电压要求

 

发电机容量大小须满足电动机端子容许电压降


1、启动负荷

 

发电机母线上的启动负荷等于已接负荷与单台电动机启动容量之和,即

Sqg=Sfh+Sq

此时,考虑最极端的情况,即认为除待启电动机外,其它负荷已全部投入,则有

Pfh+Prm=Pe

从而

Sfh=Pfh/COSΦ’=(Pe-Prm)/COSΦ’=(Pe-Prm)/0.8=1.25(Pe-Prm) 

此 外

Sq=1/[1/(kp·Sqm)+XL/(Urg2)] Sqm=C·Srm= C·Prm/0.8, XL=(0.07+6.3/S)·L/1000

 

2、关联电压

 

电动机端子电压Uwm 与发电机母线电压(Uwg)存在关联,即

Uwg=kp·Sqm·Uwm/Sq

3、稳态电压

 

如前所述,对于不同励磁及调压方式的发电机,其允许启动负荷亦不同,进而对机组容量选择产生影响。若认为所选发电机带自动调整励磁装置,则对应于不同启动负荷相对值,发电机母线上稳态电压相对值满足表1:

 

1

Sqg/Srg

0.8

1.0

1.2

1.5

2.0

Uwg

1.00

0.95

0.85

0.75

0.60

 

以表1数据拟合方程,则当 Uwg=0.75~0.95时,近似存在:

Sqg/Srg=5Uwg2-11Uwg+6.9375

Srg=Sqg/(5Uwg2-11Uwg+6.9375)

 

Prg=Srg·COSΦ=0.8Srg=0.8Sqg/(5Uwg2-11Uwg+6.9375)

又因上述推导均为临界值,故实际工程中取:

Prg≥0.8Sqg/(5Uwg2-11Uwg+6.9375)

编程中以此作为发电机容量校验公式。

 

4、符号说明

 

Sqg——发电机启动时发电机母线上的起动负荷(kVA);

Srg —— 发电机的额定容量(kVA),为待求量;

Sq —— 电动机启动时,启动回路的额定输入容量(kVA);

Sfh——电动机启动时,发电机母线上已接负荷(kVA);

Urg—— 发电机的额定电压(kV),取 Urg=0.4kV;

Uwg——电动机启动时,发电机母线上的稳态电压相对值;

Uwm——电动机启动时,其端子上所要求的稳态电压相对值, 程序中取 Uwm=0.8; C 电动机全压启动之电流倍数。程序中取 C=7;

kp——电动机的启动系数,见表2:

 

2

启动方式

全压启动

Y-△启动

自耦变压器65%抽头启动

kp

1.0

0.3333

0.4225

 

Sqm ——电动机额定启动容量(kVA);

Srm —— 电动机额定容量(kVA);

Prm——电动机额定功率(kW)。编程中,取 Prm=0.8Srm,  且0<Prm≤150kW。

XL——电动机至发电机配线线路(铜芯)之阻抗(千欧);

L—— 电动机至发电机配线线路(铜芯)之长度(千米)。编程中,0<L≤0.1千米。

S——电动机至发电机配线线路(铜芯)之导线截面(mm2)。编程中,S 值按表3自动取值。

 

 

 


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